Ateneo - UPO

Il corso intende fornire le conoscenze di base relative
-alla definizione delle biotecnologie applicate al settore farmaceutico e nutraceutico-alimentare;
-alla selezione e all’uso di microorganismi starter e probiotici nelle fermentazioni e in formulazioni nutraceutico-alimentari;
-alle fermentazioni di interesse alimentare e farmaceutico;
-all’utilizzo di enzimi in fase libera o immobilizzata;
-alla produzione e isolamento di bio-metaboliti per via fermentativa e tramite le biotecnologie ricombinanti;
-alla definizione di MOGM e OGM, compreso lo stato regolatorio europeo sotteso;
-allo sviluppo e all’applicazione di tecniche biotecnologiche analitiche nel settore farmaceutico e alimentare.

Appunti e materiale forniti dai Docenti.
BIOTECNOLOGIE ALIMENTARI, a cura di Gigliotti-Verga; Piccin Editore
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, Crommelin DJ, Zanichelli Editore
COMPENDIO DI BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, ML Calabrò, EDISES.
Per le biofermentazioni e le bioproduzioni: CHIMICA DELLE FERMENTAZIONI E MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE, Marzona, II Edizione. PICCIN Editore.
Per le biotecnologie alimentari applicate: BIOTECNOLOGIE DI BASE, a cura di Colin Ratledge, Bjørn Kristiansen; Zanichelli Editore
Per approfondimenti metodologici nel campo delle biotecnologie: BIOTECNOLOGIA MOLECOLARE, Glick, Pasternak; Zanichelli Editore.

Obiettivo principale del corso è di completare le conoscenze già acquisite in campo farmaceutico e alimentare nei corsi specifici, approfondendo con un approccio critico ed applicativo alcuni casi studio particolari correlati alla bio-produzione di molecole/ingredienti di interesse. Più in particolare, il corso intende fornire allo studente in Biotecnologie Farmaceutiche le conoscenze di base nel campo delle biotecnologie applicate ai campi farmaceutico e nutraceutico-alimentare, considerando i diversi approcci enzimatici, fermentativi e ricombinanti legati alle bio-produzioni.
Obiettivo finale è fornire conoscenze interdisciplinari volte a chiarire attraverso casi studio l’utilità delle biotecnologie a livello di ricerca e applicativo-produttivo.

Si consiglia l’acquisizione preliminare delle nozioni relative alla Chimica organica, alla Biochimica, alla Genetica, alla Biologia Molecolare ed alla Microbiologia applicata alla biofarmaceutica

Il metodo didattico utilizzato prevede lezioni frontali sugli argomenti principali del campo, completate dalla discussione di casi studio particolari. La discussione dei casi studio, finalizzata a concretizzare la comprensione da parte dello studente delle tematiche in oggetto da parte in modo critico, permetterà allo stesso di applicare in autonomia le nozioni acquisite.
Le lezioni saranno erogate in presenza; nel caso di problematiche correlate all'emergenza Covid 19, si seguiranno le linee guida dell'Ateneo.
Il materiale utilizzato sarà pubblicato come file pdf su DIR e messo a disposizione degli studenti.
Potranno essere programmate flipped classes aggiuntive (quiz su DIR su materiale fornito agli studenti) e call di tutoraggio on line con gruppi di studenti.

Considerata la complessità delle tematiche e il notevole interesse dell'industria e degli enti regolatori alle tematiche del corso, il docente cercherà di trattare in modo discorsivo i casi studio, approfondendo gli aspetti più critici relativi alle tematiche, auspicando un'approccio interattivo con la classe. Saranno benvolute domande o suggerimenti da parte degli studenti, mirati ad approfondire le tematiche discusse in aula. Il corso prevede e richiede studio delle tematiche da parte degli studenti mediante approfondimenti fuori dalle ore di didattica previste.

Esame scritto unico con gli altri moduli dell'insegnamento “Applicazioni biofarmaceutiche avanzate”, in forma scritta. I quesiti del modulo “Biotecnologie Farmaceutiche e Alimentari” verteranno sulle tematiche trattate durante il corso, e richiederanno una discussione personale e critica a livello interdisciplinare.

Definizione e classificazione delle biotecnologie in campo farmaceutico, alimentare e nutraceutico-alimentare
Microorganismi come “fabbrica” cellulare: caratteristiche e selezione del sistema biologico più performante.
Microorganismi “virtuosi” nel settore alimentare (colture microbiche starter) e farmaceutico-alimentare (microorganismi probiotici); classificazione delle fermentazioni.
Bioreattori per le applicazioni farmaceutico-alimentari (cenni). Preparazione dei terreni colturali; cenni di cinetica batterica applicata alle fermentazioni.
Downstream processing: purificazione, isolamento, concentrazione e formulazione del prodotto: esempi applicativi.
Produzione di biomasse “sostenibili” di interesse farmaceutico ed alimentare: casi studio.
Fermentazioni microbiche e bioprodotti di interesse farmaceutico ed alimentare (casi studio: alcoli; acidi organici; amminoacidi; carboidrati; oligosaccaridi prebiotici; lipidi; peptidi bioattivi; vitamine; antibiotici; metaboliti secondari bioattivi; coloranti, aromi)
Enzimi, immobilizzazione enzimatica, esempi di applicazioni.
Biotecnologie ricombinanti nel settore farmaceutico-alimentare: MOGM e OGM.
Biotecnologie analitiche innovative e tecniche molecolari (cenni: probes; tecniche di analisi innovative; micro- e nano-sensoristica applicata alla sicurezza alimentare ed all’analisi dei contaminanti/residui).

Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare l’acquisizione di conoscenze specifiche sull’applicazione delle biotecnologie in campo farmaceutico e nutraceutico-alimentare. Conoscerà inoltre il quadro regolatorio relativo al settore degli OGM. Lo studente, infine, saprà gestire con un approccio interdisciplinare il design di un progetto di ricerca o produttivo di biometaboliti/ingredienti di interesse.